由于二茂铁具有夹心型结构和芳香性的高度富电子特性，热稳定性好，有良好的反应活性，较易进行结构修饰，大多数常见溶剂中可经受可逆的单电子氧化，具有易受环境影响的可逆氧化还原特点。研究二茂铁丁酸和二茂铁戊酸的电化学行为，发现两者均有较好的电化学可逆行为。近年来以二茂铁结构单元设计合成的氧化还原大环化合物的研究也异常活跃，该类大环化合物不仅具有大环配体的选择性配合性能，并且兼有二茂铁的电化学活性。二茂铁及其衍生物是较常见的分子树配合物，它们只能进行一个氧化还原过程，转移的电子数目与分子树外围所含的二茂铁单元的数目相同，而且二茂铁单元在相同的电位下被氧化，在稍微负的电位处，可观察到一个弱的循环伏安波，这种作用随着所含二茂铁单元数目的减少而减弱，说明分子树化合物具有较好的阴离子传感和识别能力，它与被氧化的二茂铁的阴离子和酰胺水解之间相互作用的协同效应有关。
由于取代基对二茂铁及其衍生物的电化学性质有影响，有人对二茂铁及其衍生物的取代基效应与电化学性质进行了研究。研究了一系列不同电子特性取代基的二茂铁衍生物的电化学行为。结果表明，取代基给电子能力越强，相应的二茂铁阳离子存在时间越长。
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